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探究轮胎地面接触变形和试验

收藏本文 2024-02-10 点赞:25714 浏览:118446 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:轮胎作为连接车辆与地面之间的唯一部件,它与地面间的接触变形是影响车辆行驶阻力与通过性能的重要因素。轮胎与地面接触变形的探讨对减小车辆行驶阻力,增加车辆附着性能有重要作用,进而为车辆性能的改善及新型行走机构的设计制造提供了重要的参考依据。本论文以常用的小型拖拉机7.50-16驱动轮胎作为探讨对象,采取计算机数值模拟与试验相结合的策略对轮胎与地面静态工况下的接触变形进行了ANSYS有限元浅析及试验探讨。利用Pro/E软件建立了轮胎与地面的接触模型,通过Pro/E与ANSYS软件的接口建立了轮胎与地面接触的三维有限元模型,并对接触模型的正确性进行了验证浅析,结果表明轮胎在充气工况下的变形以及地面在一定载荷作用下的变形均符合一般变形规律,证明该模型能够正确反映轮胎与地面的接触。分别在不同硬度的地面上对轮胎进行了不同气压和不同静态载荷时与地面的接触变形试验,试验结果表明在混凝土地面上气压一定时轮胎变形与载荷成线性联系,载荷一定时轮胎变形与气压成对数联系;在模拟留茬地硬度的软地面上250kPa气压时轮胎与地面的接触变形比100kPa气压时的接触变形小;在模拟已耕地硬度的软地面上250kPa气压时轮胎与地面的接触变形比100kPa气压时的接触变形大。建立了混凝土地面上轮胎变形量与气压、载荷之间的回归方程,运用该方程可以预测轮胎的变形量。选定部分试验数据反馈到接触模型中并进行浅析,由数值浅析结果和试验结果比较可知模型计算结果与试验结果误差在10%以内,基本满足要求,证明该模型可以用来模拟轮胎与地面的接触变形。有限元接触模型的建立可以简化探讨历程,缩短探讨周期,为探讨轮胎与地面的接触变形提供了一种可行的新的探讨策略,而且可以用来预测轮胎与地面接触变形,为车辆性能的改善及设计制造提供了重要的参考依据。关键词:轮胎论文地面论文接触论文变形论文有限元浅析论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-10

    第一章 绪论10-18

    1.1 探讨的目的和作用10-11

    1.2 轮胎的结构与功能11

    1.3 轮胎浅析论述11-13

    1.4 国内外探讨近况13-15

    1.5 有限元在轮胎探讨中的运用15-16

    1.6 探讨内容及技术路线16-18

    1.6.1 探讨内容16-17

    1.6.2 技术路线17-18

    第二章 轮胎有限元模型的建立18-30

    2.1 有限元法及 ANSYS 软件介绍18-20

    2.2 轮胎的非线性特点20-21

    2.3 轮胎断面图的绘制21-22

    2.4 轮胎有限元模型的建立22-29

    2.4.1 三维实体模型的建立22-23

    2.4.2 Pro/E 与 ANSYS 软件的接口23-24

    2.4.3 确定单元类型及材料属性24-27

    2.4.4 充气状态变形浅析27

    2.4.5 求解浅析27-29

    2.5 本章小结29-30

    第三章 轮胎地面接触模型的建立30-38

    3.1 轮胎地面接触模型30-33

    3.1.1 轮胎地面接触特点浅析30-31

    3.1.2 轮胎地面接触模型的建立31-33

    3.2 建立接触对33-35

    3.3 模型验证浅析35-37

    3.3.1 硬地面轮胎变形接触模型验证35-36

    3.3.2 软地面下陷接触模型验证36-37

    3.4 本章小结37-38

    第四章 硬地面轮胎变形试验38-45

    4.1 试验目的38

    4.2 试验设备与仪器38

    4.3 试验案例与策略38-40

    4.3.1 试验案例38-39

    4.3.2 试验策略39-40

    4.4 数据处理及结果浅析40-43

    4.4.1 试验结果40-41

    4.4.2 结果浅析41-43

    4.4.2.1 数据浅析软件介绍41

    4.4.2.2 结果浅析41-43

    4.5 本章小结43-45

    第五章 软地面下陷试验45-50

    5.1 土壤预处理及试验策略45-46

    5.1.1 土壤预处理45-46

    5.1.2 试验策略46

    5.1.3 试验仪器46

    5.2 试验及试验结果46-49

    5.2.1 土壤硬度测量46-47

    5.2.2 土壤容重及含水量测量47-48

    5.2.3 土壤下陷量测量48-49

    5.3 本章小结49-50

    第六章 接触模型的验证浅析50-60

    6.1 反馈参数的确定50

    6.2 有限元浅析与试验结果比较50-59

    6.2.1 硬地面轮胎变形浅析结果50-55

    6.2.2 软地面下陷浅析结果55-59

    6.3 误差浅析59

    6.4 本章小结59-60

    第七章 结论和展望60-62

    7.1 结论60

    7.2 展望60-62

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